题目内容
如图所示,为皮带传输装置示意图的一部分,传送带与水平地面的倾角θ=370,A、B两端相距5.0m,质量为M=10kg的物体以v0=6.0m∕s的速度沿AB方向从A端滑上传送带,物体与传送带间的动摩擦因数处处相等,均为0.5.传送带顺时针转动的速度v=4.0m∕s,(g取10 m∕s2,sin370=0.6,cos370=0.8),求:
(1)物体从A点到达B点所需的时间;
(2)若传送带顺时针转动的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少。
(1)物体从A点到达B点所需的时间;
(2)若传送带顺时针转动的速度可以调节,物体从A点到达B点的最短时间是多少。
(1)因为物体速度大于传送带速度,所以冲上传送带,物体受到向后的摩擦力(沿斜面向下),根据牛顿第二定律可知,计算可得
物体以加速度做匀减速运动,,当减速到跟传送带速度相等时,传送带对物体的摩擦力方向发生改变,变为沿斜面向上,根据牛顿第二定律可知,计算可得,则物体继续以一个较小的加速度做匀减速运动,则减速到零运动位移为,,可知恰好运动到B点,,,则物体从A点到达B点所需的时间为:
(2)要想使物体从A点到达B点的时间最短,则传送带对物体的摩擦力方向沿斜面向上,则物体一直以加速度做匀减速运动,直到B点,计算可得t=1s
物体以加速度做匀减速运动,,当减速到跟传送带速度相等时,传送带对物体的摩擦力方向发生改变,变为沿斜面向上,根据牛顿第二定律可知,计算可得,则物体继续以一个较小的加速度做匀减速运动,则减速到零运动位移为,,可知恰好运动到B点,,,则物体从A点到达B点所需的时间为:
(2)要想使物体从A点到达B点的时间最短,则传送带对物体的摩擦力方向沿斜面向上,则物体一直以加速度做匀减速运动,直到B点,计算可得t=1s
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